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Condenseur à air.
Jusqu'à présent, les condenseurs à air qui ont été établis l'ont surtout été dans le but d condenser de la vapeur .au moyen de l'air, sans aucun but d'utilisation de l'air ainsi chauffé.
On fait circuler dans ces appareils, en même temps que
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l'air, une certaine quantité d'eau de refro1(l1ss\I).}nt. des-
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tiré* a Stre évaporée au moment où l'air s'échauffe, pour aug- monter le pouvoir refroidissant de l'appareil. Il y a donc formation d'air saturé de vapeur d'eua à la. tension atmosphé- rique existante.
Le refroidissement est ainsi limité par l'état hygrométri- que de l'air ambiant, pour un poids d'air donné et l'échauf- fement de l'air peut être par suite également limité.
La présente invention a pour objet un aérotherme pro- duisant de l'air chaud comme résultat de la condensation de la vapeur, cet air chaud n'étant pas saturé de vapeur d'eau et pouvant être par suite utilisé pour des travaux de. séchage. cet aérotnerme est une modification de l'appareil échangeur de chaleur, décrit dans le brevet Français de la Société demande- resse N 599141 du 5 juin 1925, en vue de son application plus particulière comme condenseur à air.
Dans ce but 31'échangeur de chaleur est constitué de tubes en U, dont les branches sont verticales ou obliques.
La disposition oblique par rapport au trajet de l'air présente l'avantage d'assurer.un renouvellement constant des couchas d'aâr venant au contact des tubes et de permettre un contact de l'air sur tout le contour des tubes suivant des ellipses de contact plus ou moins allongées, l'obliquité des tubas étant déterminée en fonction de la vitesse de l'air.
La vapeur à condenser arrive dans le bas par une des extrémités des tubes en U, et si toute la vapeur n'est pas condensée pendant son trajet dans l'U, la vapeur restante est évacuée par l'autre extrémité de l'U.
La condensation a donc lieu progressivement pendant le trajet ascendant de la. vapeur dans les tubes en U. L'eau de condensation ruisselle le long des parois et retombe au fond du collecteur qui a servi à l'adduction de la vapeur dans l'élément*.
En raison de l'obliquité des tubes, l'eau de ruisselle-
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ment s'accumulera dans le "talweg" de enaque tube qui est la partie la moins en. contact avec l'air de refroidissement*
Ce ruissellement continu de l'eau sur la paroi du tube en U, assure un échange intense de la chaleur entre la vapeur qui se condense et la matière du tube.
Lorsque les tubes sont repriés en U à l'extrémité tournée vers l'arrivée d'air,le phénomène de condensation continue à se produire dans la branche descendante des tubes su la, quantité de vapeur à con- denser est suffisante pour qu'il y ait encore condensation jusqu'à l'extrémité Inférieure de la dit branle
Plusieurs/tubes en U sont ainsi groupés et enfermés dans un caisson, et l'air de refroidissement est insufflé dans ce caisson à la partie supérieure par exemple. Il se divise en couches égales entre les différents éléments condenseurs.
Les branches des éléments travaillant de façon identique, l'air est réchauffé d'une façon uniforme dans toutes ses sec- tions et sort à une' température très homogène.
S'il 4,est nécessaire dans le cas de l'emploi avec une machine à vapeur, d'assurer un vide 'plus poussé) on adjoindra au condenseur à air un condenseur à eau, qui complétera la condensation.
L'appareil est muni d'un éjecteur d'air et d'une pompe à eau pour évacuer l'eau de condensation.
Les éléments condenseurs sont fixés sur les collecteurs d'une façon amovible/, par tout moyen connu.
Les collecteurs et les canalisations ont des pentes pour assurer l'écoulement des eaux de condensation vers la point où la poipe tels prend pour les évacuer.
Le caisson est constitué de façon à assurer une réparti- tion uniforme de l'air sur l'ensemble du condenseur; par exem- ple on prévoira une entrée d'air centrale et deux sorties d'air chaud à chaque extrémité de la section de sortie de l'air ou vice-versa*
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On pourra également munir l'entrée de l'air de diffuseurs fermés par exemple par des cloisons directrices de façon à as- surer une répartition uniforme sur l'ensemble des éléments con- denseurs .
L'air de refroidissement pourra tre soit refoulé, soit aspiré par tirage naturel ou artificiel.
La description qui va. suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle maniè- re l'invention peut être réalisée.
Figs. 1,2 et 3 représentent un mode de réalisation de l'invention où l'appareil est pla.cé deb out.
Les collecteurs 1 sont disposés à la partie inférieure de la gaine 2 dans laquelle sont placés les tubes condenseurs et où circule l'air de refroidissement. Les tubes de refroidisse-' ment 4 représentés schématiquement par un trait plein sur les figuras, convergent vers le sommet de l'appareil 2 (Fig.2) où a li<?u l'adduction de l'air, les parois de l'appareil étant légèrement convergentes comme on le voit Fig.2.
De chaque côté de l'appareil on a prévu un groupe de trois collecteurs (Fig.2) pour permettre de disposer trois sé- ries d'éléments condenseurs travaillant en parallèle. La vapeur à condenser pénètre dans les collecteurs par les orifices 3, s'achemina dans chacun des six collecteurs élémentaires puis dans les éléments condenseurs 4. L'eau de condensation retombe dans les collecteurs et est évacuée à la partie inférieure de chaque collecteur par laquelle on a prévu une certaine pente d'écoulement (visible Fig.l) par les orifices 5 qui l'achemi- nent vers la pompe.
L'air ou les autres gaz non condensables s'accumulent à la partie supérieure de tous les compartiments des collec- teurs et sont évacués par un éjecteur par les orifices 6.
La vapeur qui n'aurait pu être condensée est dirigée vers un éjecteur ou un nouveau condenseur par les tubulures 7.
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L'air de refroidissement st introduit par la tubulure di- vergente 8 pour être réparti sur toutes la section du condenseur, il s'échauffe en consenvant une vitesse constante ou sensible- ment constante due à l'évasement de la. gaine 2 et des tubes condenseurs 4 et est évacué par les tubulures 9 disposées de telle façon qu'il n'y ait aucun court-circuitage de l'air à travers une partie quelconque du condenseur.
Il est bien évident qu'on pourra disposer à l'intérieur du condenseur tout chicanage qui pourrait être utile pour ob- tenir un meilleur échange de chaleur.
Fig.4 donne une coupe d'un des groupes des trois collée- teurs. Un collecteur est constitué par deux chambres parallè- les, par exemple 10 et 11.
Les trous 12 servent de passage aux boulons d'assemblage des tubes sur les collecteurs'. ces boulons servant à fixr par exemple'., d'une façon amovible les tubes sur les collecteurs, au moyen de bridespu de jointe sphériques métal sur métal.
La vapeur entrant par l'orifice 3 est condensée par la brancha ascendante d'un élément 4a. L'eau de condensation de cette première branche tombe dans le compartiment 10, pour â- tre évacuée par l'orifice 5a. Si toute la vapeur n'est pas condensée dans ce premier tuba 4a, la. condensation continue dans le tube descendant 4b du même élément condenseur. L'eau condensée de ce deuxième tube 4 tombe dans le compartiment il et est évacuée par la tubulure 5b. L'air ou les autres gaz non condensables s'accumulent à la partie supérieure de chacun des compartiments 1D et 11 et sont évacués pax lestubulures 6a et 6b. La vapeur qui ne pourrait pas encore être condensée est évacuée par un nouveau condenseur au un appareil d'éjec- tion par la tubulure 7 (Fig.1) 7a (Fig.4).
La. Fig.5 représente en élévation une réalisation de l'in- vention où ls collecteurs sont placés à chaque extrémité de la gain6 dans laquelle circule l'air de refroidissement, un é-
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lémsnt condenseur se composant d'un seul tube non replié en U partait d'un collecteur pour aboutir au collecteur opposé; la circulation de l'air et de la vapeurse ferait à contre-courant.
Fig.6 représente en élévation une réalisation de l'appareil, semblable à celle- qui est représentée sur les Figs. 1, 2 et 3, mais où les éléments condenseurs sont placés obliquement, pres- que Horizontalement..- Ce dispositif peut présenter un intérêt lorsque la vapeur à condenser donne naissance à une faible quan- tité de liquide.
Dans l'échangeur de chaleur, décrit dans le brevet Fran- gais 599141, la demanderesse avait prévu que l'évacuation du liquide s'effectuerait à la manière ordinaire, au point le plus bas des tubes en U, par l'intermédiaire de purges, bien que ce- la n'ait pas été dit explicitement dans le brevet. Mais cette évacuation peut s'effectuer, beaucoup plus simplement Par gra- vité, at par l'intermédiaire des collecteurs, en disposant les collecteurs à la partie inférieure des appareils, comme cela est le cas dans les formes d'exécution du condenseur à air ci- dessus décrit.
Sur les Figs. 7 à 13 sont représentés les dispositifs d'é- changeurs, décrits et représentés dans le brevet Français 59911 mais avec cette différence que ces dispositifs sont tout simple- ment retournés, de manière que les collecteurs se trouvent au bas des tubes en U, et les marnes lettres que dans le brevet principal désignent les mêmes organes.
Les liquides sont alors expulsés des collecteurs par l'in- termédiaire de purgeurs, pompes, ou tout autre moyen connu. Il va de soi que,sans sortir da cadre de la présente invention, on peut lui faire subir des modifications de détail.